AVR CTC 模式下的 16 位定时器答案

【问题标题】：16-bit timer in AVR CTC modeAVR CTC 模式下的 16 位定时器
【发布时间】：2014-01-02 17:25:10
【问题描述】：

我正在尝试使用 Arduino Uno 板（ATmega328，16 MHz）来实现这一目标。于是我在网上搜索了一下，想到了这样的东西：

unsigned long Time=0;

int main (void)
{
  Serial.begin(9600);

  cli();

  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = 0;
  TCNT1  = 0;

  OCR1A = 15999; // Compare value

  TCCR1B |= (1 << WGM12)| (1 << CS10); // Prescaler
  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // Enable timer compare interrupt

  sei();

  while(1) {

    Serial.println(TCNT1);
  }

  return 0;
}


ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
  Time++;
  Serial.println(Time);
}

我正在尝试实现 1 kHz 的频率，因此我将能够创建几毫秒长的间隔。

这就是为什么我选择比较值是 15999（所以 16000-1）和预分频器等于 1，所以我得到（至少我认为是正确的计算）：

Frequency = 16.000.000 MHz/16000 = 1000 Hz = 1 kHz

现在的问题是，即使Serial.println(TCNT1) 向我显示的数字计数到 16000，回零，最多 16000，回零，...，Serial.println(Time) 只计数到 8，它只是停止计数，尽管 TCNT1 仍在计数。

我在某处想过某种溢出，但我想不出在哪里；我想出的唯一一件事是比较值可能太大了——我认为——自2^16 -1=65.535>15999以来显然不是这种情况。

例如，如果我制作预分频器，假设为 64，并保留比较值，Time 将按预期计数。所以我想知道：为什么ISR() 在值为 8 时停止被调用，但在调出预分频器时工作？

【问题讨论】：

Time 声明在哪里？
这对我来说看起来像是一个竞争条件，你正在从中断处理程序和主循环中打印。想象一下您将如何实现 Serial.println 以及如果 IRQ 被触发并开始尝试打印而主循环已经在打印不同的消息会发生什么。从中断处理程序调用像这样的高级系统函数根本是一个主要的禁忌，除非你非常确定你在做什么以及库提供的重入保证，它们不像线程那样可以被锁定并安全恢复
@doynax 我明白你想说什么，问题是即使我注释掉它仍然会发生，即 Serial.println(TCNT1) ；它仍然只计算时间直到值 8 （如果我也将最后一个 Serial.println() 注释掉并且使输出（即通过 LED 可见）也是如此）
@VGD：很好奇，那我不能直接发现问题，我担心我现在手边没有板子。尝试从程序中删除所有不相关的内容，包括串行库，并在中断停止触发后使用调试器闯入程序以检查寄存器。哦，以防万一

标签： c++ timer arduino avr arduino-c++

【解决方案1】：

我不确定，但根据您使用的 Arduino 版本，println 调用会被阻塞。如果你调用它的速度快于它在 ISR 中的完成速度，堆栈就会溢出。

如果您想要更高分辨率的计时，可以尝试在您的Loop() 中区分 getMicroseconds 结果。您应该在Loop() 中循环，远远快于每毫秒一次。

如果您想每毫秒执行一次，请捕获开始微秒，然后在 Loop() 函数的条件中从当前微秒中减去它。当你看到超过 1000 人做任务时...

【讨论】：

【解决方案2】：

对于我的 Arduino Uno (16 MHz)，计时器的分辨率似乎太大了。选择较低的分辨率（即较高的比较值）为我解决了这个问题。

【讨论】：

16000 仅适用于 Timer1（这是一个 16 位定时器），而 Timer0 和 Timer2 是 8 位定时器。但是您正在使用 Timer1。